Sur la biréfringence électrique des liquides homogènes. - Etudes des retards absolus

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Submitted on 1 Jan 1910

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Sur la biréfringence électrique des liquides homogènes. - Etudes des retards absolus

J. Cabannes

To cite this version:

J. Cabannes. Sur la biréfringence électrique des liquides homogènes. - Etudes des retards absolus.

Radium (Paris), 1910, 7 (12), pp.364-366. �10.1051/radium:01910007012036401�. �jpa-00242441�

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négligeable ^comme pour ^{mes mesures} d’aujourd’hui.

Il est donc vraisemblable _que le nombre de Town- send 0,028 ^{est un} peu faible ^et l’accord entre les divers expérimentateurs n’apparaît pas ^{comme mau-} vais. J’incline donc à croire qu’en ^ce qui ^{me concerne} j’obtiendrais une valeur plus ^{faible avec une meilleure}

dessiccation, ^et j’ai l’intention de recommencer dès que je ^{me serai} procuré ^un échantillon de polonium

nouveau, le mien se trouvant au terme de son

existence.

J’ai trouvé, ^d’autre part, les résultats suivants avec

les autres gaz.

Il y ^a désaccord entre 31. Townsend et moi pour le coefficient de diffusion de l’ion+ dans l’oxygène,

mais son gaz ^ne contenait que 9!4 % ^{environ de cet} élément, ^{le mien était} beaucoup plus pur.

En faisant varier la pression ^{dans le cas de l’air,} j’ai ^{trouvé :}

Ce qui donne pour les ^mesures dans l’air :

Townsend expérimentanl ^{dans un autre inter-}

valle de pressions allant de 772 rn/m ^{à 200} m/m ^avait

trouvé pour K+ ^{X H} des valeurs oscillant entre 24,5

et 23,1 ^et _pour K_ X ^{H entre 55} et 29,8.

Aux erreurs d’expériences près, mes mesures sont

d’accord avec les siennes et justifieot ^ceci, que le coel’ficient de diffusion varie en raison inverse de la

pression. ^D’autre part, l’identité des ions produits

par les rayons ^{oc, et} par ^{les autres sources de ra-} diation, rayons ^de Ilôntgen, rayons B ^et y, rayon ultra-violets, ^{se trouve} démontrée une fois de plus.

Avec l’azote j’ai opéré des recherches entre 760 m/m

et !502 m/m ^{avec les} résultats suivants :

11 est possible ^{de se rendre} compte de la grosseur des ions en admettant _que le véhicule de la charge

est considérahle par rapport ^{à la} molécule, ^{et faisant} usage de la formule d’interdifl’usion de deux gaz, ^ce

qui ^{a été} fait par Townsend.

M. Langcvin ^{1 a donné une formule} pour la diffusion, dont l’application ^montre que les ^nombres calculés par Townsend ^sont trop forts. Je mc réserve de

publier prochainement les valeurs que j’ai trouvées,

dans une note où j’exposerai les différentes idées qui

ont été émises par divers physiciens ^{sur les ions et}

leur nature.

C’est, ^en terminant, ^un agréable ^devoir pour moi de remercier mon inaiii.e et ami M. Langevin pour les conseils et les encouragements qu’il n’a cessé de

me donner au cours de ce travail.

[Manuscrit reçu le 25 Novembre 1910].

Sur la biréfringence électrique ^des liquides

homogènes.

^{Etudes des} retards absolus

Par J. ^CABANNES

[Faculté des Sciences de Marseille.

Laboratoire de Physique.]

Un diélectriduc isofrolye, placé ^{dans un} chanip électrique, ^devient biréfringent. ^{Soit ni l’indice ordi-}

naire (indice ^{de la} vibration de Fresnel perpendicu-

laire aux lignes ^de force) ^{et n2 l’indice} extraordinaire.

Soit n l’indice primitif ^du liquide isotrope. ^{Je me}

suis proposé ^la détermination en valeur absolue des indices n1 ^et n2, ^ou plutôt ^des différences n2013n1 ^et n - ii,. Il est très intéressant

au point de i ue théo-

rique

de savoir si l’indice ni ^est égal ^{a l’indice}

primitif ^{n. Cette} question ^{est encore} controversée. J’ai montre que, pour le cumène, combinaison _{a noyau}

hcnzëmque, ^{11 est inférieur à ii.}

On fait interférer 2 étroits faisceaux de lumière à peu près parallèle ^et homogène, polarisés rectiligne-

ment, ^et traversant la même épaisseur ^du liquide ^à

étudier. On peut ^{créer sur le} trajet ^{de l’un des fais-}

ceaux un champ électrique parallèle ^au plan d’onde,

1. Annalcs de Physique ^{el Chimie, 2} (1905) ^245.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:01910007012036401

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et l’on étudie les déplacements ^des franges ^{d’interfé-}

rence en fonction du ch:mp :

1° Lorsque ^{la vilration lumineuse est} perpendicu-

laire ^aux lignes ^{de force ;}

2° Lorsque la vibration lumineuse est parallèle ^aux lignes ^{de force.}

Je me suis servi comme licrr et ±kerlein2 des

glaces épaisses ^{de Jan1in.}

Pour obtenir un effet sensible, ^{il est nécessaire}

d’avoir des champs ^intenses. L’emploi ^des champs

alternatifs à une cinquantaine ^de périodes ^{est com-}

mode. A l’aide d’une commutatrice et d’un transfor- mafeur j’ai produit ^{dans le} condensateur de Kerr un

champ maxirnum de 12.900 volts par ^CU)1 imètre.

J’ai réalisé deux dispositifs différents permettant d’observer facilement les déplacements ^des franges :

1° Par visée directe à travers un stroboscope.

2° Par enregistrement photographi me.

I.

Stroboscopie

Le courant alternatif à 45 volts fourni _{par la} com-

mutatrice actionne un moteur synchrone. Sur l’arbre du ^moteur est calé ^un disque ^{de carton} percé ^{de fen-}

tes qui ^ne laisse passer le faisceau lumineux à travers

la cuve de Kerr que ² foispar période, pour ² valeurs

opposées ^{+ H et - H du} champ. On observe toujours

ainsi la même biréfringence. ^Le réglage de ^l’écran par

rapport ^{à l’arbre du moteur} permet ^{de o saisir » la} biréfringence produite par ^le champ ^maximum.

Sur le conseil de M. Fabry, j’ai employé ^{un moteur} triphasé ^à champ tournant et à rotor bobiné. Les cir- cuits du rotor étant reliés au point ^{fixe par l’inteamc-}

diaire du rhéostat de démarrage, ^{le moteur fonction-}

nait ^en asynchrone. ^En introduisant sur l’un des circuits du ^rotor une force électromotrice de 2 volts

(fournissant ^une puissance d’excitation de 14 watts), je polarisais le rotor et le moteur devenait synchrome.

On pouvait ^ainsi faire 4 visées :

1° La vibration lumineuse étant perpendiculaire puis parallèle ^au champ;

2° Le moteur étant synchrone, puis asynchrone.

J’ai étudié le cumène (point ^de distillation :

152-154°). ^Le condensateur de Kerr (glaces ^recou-

vertes de papier ^{d’étain et} séparées par des cales de

verre) ^{avait 20 cm de} long ^{et 0,445 cm,} d’épaisseur.

Moteur synchrone.

Lorsqu’on charge ^{le conden-}

sateur, ^on ohserve que l’image ^des frai ges ^se déplace

de haut en bas, à cause de l’effet Joule. Donc, ^{à une di-}

minution de l’indice entre les armatures correspond ^un déplacement ^des franges ^{de haut en} bas. Cette remar-

que permettra de déterminer les signes ^{de n - n1 et}

n-n2.

1. KERR, ^Phil. lVfag., ³⁷ (1894).

2. aeKERLLIN, I’hys. Zeitschr., ⁷ 1906).

1 f(’ e.rpérience.

^La vibration lumineuse est per-

pendiculaire ^aux lignes de force. Dès qu’on ^{crée le} champ, ^les franges descendent, puis ^se troublent, ^et

disparaissent ^au bout de -1 ou 3 secondes. Mais si l’on

supprime ^le champ ^avant le trouble et la disparition

des franges, ^{on observe} immédiatement ^{un saut} uni- que ^vers le haut.

2e expérience.

^{La vibralion est} parallèle. ^Au

moment de la création du champ ^{un saut des} franges

vers le haut précède ^{leur mouvement} régulier ^{de des-}

cente.

Moteu1’ asynchrone.

^{Pour les 2} azimuths de

polarisation, ^{au mouvement} régulier de descente se

superpose ^un mouvements vibratoire : la descente des

franges ^{est saccadée.}

Conclusion.

Le champ électrique ^{modifie les}

deux vitesses du propagation ; celle de la vibration

perpendiculaires ^aux lignes ^{de force est} augmentée ;

celle de la vibration parallèle, ^diminuée.

Il.

Enregistrement photographique

On produit ^un système ^de franges horizontales,

localisé dans un plan ^{réel, et on} diaphragme ^{le fais-}

ceau avec une fente placée ^{dans le} plan ^des franges.

On projette l’image ^{de ce} diaphragme ^{sur une} plaque

sensible après ^réflexion du faisceau lumineux sur un

miroir tournant autour d’un axe vertical d’un nlou- vement régulier ^{et lent1.}

En l’absence du champ, ^les points d’intersection des franges ^{et du} diaphragme ^{laissent sur le cliclié}

des bandes rectilignes ^et horizontales (fig.1).

Si le champ modifie la vitesse de propagation ^{de la}

vibration étudiée, ^{on obtient sur} le cliché des bandes

Fig. ¹

^{haut et} fig. 2

^bas.

noires sinusoïdales, ^{et le} rapport ^entre l’amplitude ^de

l’ondulation et la distance de deux bandes mesure le 1. Le InOlnernent du miroir (5 ^tours par minute) ^est produit

par

^{moteur à courant} continu et à excitation indépendante (force électromotrice de 2 volts

l’iuuif;, ^{avec réducteur}

de vitesses à Nis tangente.

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retard en longueurs ^d’onde produit par ^le champ

maximum.

J*ai étudié en lumière indigo (arc électrique ^et

cuve d’eau céleste) ^la vibration ordinaire (fig. 2). ^Le chanip était de 45900 volts par ^{cm, et} le retard,

mesuré au comparateur ^{sur le} cliché, égal à ;

On ^en déduisait la différence d’indices :

en admettant comme longueur d’onde moyenne ^{de la} lumière utilisée:

1. == 0 ¡J., ^45.

Les figures 1 ^{et 2} reproduisent les clichés renforcés

et agrandis ^{4 fois.}

Ce travail ^a été fait ^au laboratoire de la Faculté des sciences de Marseille1.

[Manuscrit reçu le 5 Novembre 1910.J

Sur les réactions chimiques des éléments radioactifs1

Par B. SZILARD

[Faculté des Sciences de Paris.

Laboratoire de Mme Curie.]

1.

Les réactions chimiques ^à précipitation ^des

éléments radioactifs peuvent ^{être divisées en deux} catégories : ^{10 les réactions} caractéristiques dites ioni- ques telles que celles ^de l’ion Ra avec l’ion S04: les réactions de celte nature connues dans le domaine des éléments radioactifs sont très peu nombreuses ; ’20 ^les

réactions dites de fixation, ^moins caractéristiques pour

un élément déterminé mais beaucoup plus ^sensibles,

comme la réaction du radium fixé par l’hydrate ^fer- rique. ^1-’n grand nombre de ces réactions sont con- nues.

Dans cet essai, je ^ne m’occuperai que de cette

deuxième catégorie de réactions aussi bien connues

d’ailleurs dans le groupe des éléments ordinaires que dans celui des éléments radioactifs. Si elles sont bien

connues dans leurs effets, ^{elles sont} par ^contre très peu expliquées dans leurs causes et c’est cette expli-

cation que je ^désire développer ^ici, quoiqu’elle ^ne

soit pas ^encore bien précise ^{à l’heure} présente; ^mais

nos connaissances actuelles sur ce sujet ^{ne semblent}

pas ^{nous autoriser encore à un} développement ^malhé- matique.

2. Comme première explication des réactions de fixation des éléments radioactifs, ^{on a} supposé qu’cn précipitant ^{un élément} apparenté, ^{avec l’élément} radioactif qui ^{se trouve dans} le sein de la même solu- tion, ^la grande quantité ^de précipité formé par le

premier élément entraînera la faible quantité ^de pré- cipité formé par le même réactif de l’élément radio- actif. Cette explication suppose alors que ^ces réactions

ne sont que des réactions ioniques, ^{dans le sens ordi-}

naire du mot, ^{fondées sur} la faible solubilité du _corps cherché. Le rôle de phase solide de l’élément ordi- naire se bornerait simplement ^{à servir de} support ^à

la faible quantité ^de précipité de l’élément radioactif.

1. Communication faite

Congrès ^de Radiologie ^{et d’Ëtce-}

tricité. Bruxelles, ^1910.

Dans cette hypothèse il N ^{a deux} propositions ^par-

faitement inadmissibles.

L’une qui ^{concerne la} parenté ^{de l’élément entraîné}

avec le constituant de phase ^solide paraîtra ^{tout de}

suite fausse, si l’on examine quelques ^{cas différents}

de celui du radium avec le baryum.

Le polonium ^{est entraîné} par l’hydrate ^{de fer, ’} l’hydrate ^{de thorium, le} sulfate de baryum, l’ly-

drate de zirconium.

L’uranium X est entraîné par ^le charbon, l’hydrate

de thorium, ^{le sulfate de} baryum, l’hydrate ^{de zirco-}

nium.

Nous voyons donc ^d’une part que des substances ^à

composition ^très différentes les unes des autres peu-

vent entraîner le même élément radiuactif ; ^d’autre part, ^nous constatons que les mêmes phases ^solides

peuvent servir à la fixation des éléments radioactifs donl les propriétés chimiques proprement ^dites

a priori

doivent différer beaucoup ^{les unes des}

autres. D’où ^nous pouvons conclure d’une façon sûre,

que dans les phénomènes ^{de fixation, la} parenté ^du

constituant du « fixateur » avec l’élément radioactif fixé, ^ne peut jouer ^{aucun rôle} principal.

L’autre proposition concernant la formation d’une

phase ^solide constituée par l’élément radioactif ^{et le} réactif, ^{cst encore moins} justifiée.

La concentration des solutions des éléments radio- actifs à vie courte, dans les conditions expérimentales

ordinaires dépasse ^{rarement l’ordre de 10-11 nor-} male2, ^mais j’ai ^{constaté avec une solution}

^de

radiuin C _que ^sa réaction d’entraînement avec l’hy-

drate de fer reste encore très accentuée lorsque ^l’or-

JI. Un mémoire détaille paraîtra prochainement ^{dans les}

Annales de la Faculté des Sciences de Marseille.

2. Telle est la concentration d’une solution d’uranium X

équilibre

uranium dans

solution normale de sel d’uranvle.

3. 0lftenuc par l’émanation du radium absorbée dans l’eau